一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池及制备方法技术

本发明专利技术涉及太阳能电池制造领域，更具体地，涉及一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池及制备方法。一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池的制备方法，具体包括以下步骤，以ITO导电玻璃作为窗口层，清洗衬底；在衬底基底上面旋涂制备空穴传输层；在空穴传输层上面制备铁电层；在铁电层薄膜上制备活性层，活性层与铁电层形成铁电‑有机复合层；在铁电‑有机复合层上面形成电子注入层；在电子注入层上面蒸镀电极。本发明专利技术加入图案化的纳米柱阵列铁电层材料，器件的电流大大提高，增大基底与活跃层的接触面积，缩短了载流子迁移路径，减少了载流子淬灭，有效地提高载流子迁移率；图案化的结构有利于活性层对于光子的吸收，能提高光的吸收率，促进太阳能电池效率的提高。

【技术实现步骤摘要】
一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池及制备方法
本专利技术涉及太阳能电池制造领域，更具体地，涉及一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池及制备方法。
技术介绍
传统固态光电器件可以产生的最大电压等于其电子能隙，即使是所谓的串联细胞——其中有一些半导体正-负联结的堆积，其能产生的光电电压也是有限的，因为光穿透的深度是有限的。半导体的光生伏打效应是由宏观不均匀性造成的，产生光伏电压一般不超过半导体的禁带宽度(一般为数伏)。另外，生产晶体硅、GaAs等传统太阳能电池的技术是高能耗、高污染的，因此，导致目前太阳能电池的成本较高，发电价格远远高于火力或水力发电价格。光伏发电是太阳能利用的一种有效方式，是可再生能源利用中重要的组成部分，也是近年来发展最快、最具活力、最受瞩目的研究领域。目前光伏发电在整个能源结构中所占的比重还很小(不到1％)，其中最主要的原因是成本太高。据统计，传统的晶硅电池组件成本的65％来自硅片，消耗硅资源多，原材料供应紧张，很难适应未来大规模推广应用的需求。而薄膜太阳电池以其自身特殊的优势在近几年得到了迅速发展：薄膜的使用能够很大程度地节省原材料，降低电池成本；可以采用低温本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，包括从下至上的玻璃衬底、空穴传输层(2)、活性层(3)、电子注入层以及电极，其特征在于：所述空穴传输层(2)与所述活性层(3)之间设置有铁电层(4)，所述铁电层(4)与所述活性层(3)组成铁电‑有机复合层(7)。

【技术特征摘要】
1.一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，包括从下至上的玻璃衬底、空穴传输层(2)、活性层(3)、电子注入层以及电极，其特征在于：所述空穴传输层(2)与所述活性层(3)之间设置有铁电层(4)，所述铁电层(4)与所述活性层(3)组成铁电-有机复合层(7)。2.根据权利要求1所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述玻璃衬底为ITO导电玻璃(1)，所述ITO导电玻璃(1)的方阻为20Ω/□，所述ITO导电玻璃(1)的规格为1.5cm×1.5cm。3.根据权利要求2所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述电极为Al电极(6)。4.根据权利要求1至3任一项所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述电子注入层为LiF电子注入层(5)。5.根据权利要求4所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池，其特征在于：所述空穴传输层(2)为导电聚合物PEDOT:PSS4083，所述空穴传输层(2)的厚度为30nm-300nm。6.一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：S1：以ITO导电玻璃(1)作为窗口层，清洗衬底；S2：在衬底基底上面旋涂制备空穴传输层(2)；S3：在空穴传输层(2)上面制备铁电层(4)；S4：在铁电层(4)薄膜上制备活性层(3)，活性层(3)与铁电层(4)形成铁电-有机复合层(7)；S5：在铁电-有机复合层(7)上面形成电子注入层；S6：在电子注入层上面蒸镀电极(6)。7.根据权利要求6所述的一种图案化铁电材料修饰的有机太阳能电池的制备方法，其特征在于，在所述步骤S2中，在手套箱中，在清洗干净的ITO导电玻璃基底上旋涂一层导电聚合物PEDOT:PSS4083作为空穴传输层，旋涂时的转速为3000r/min，时间30s，厚度约为40nm；随后将器件置于热台上，在130℃下退火15min。8.根据权利要求6所述的一种图案化...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓晓千，冯祖勇，黄细平，何苗，周惠媛，熊德平，
申请(专利权)人：广东工业大学，
类型：发明
国别省市：广东,44